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“十四五”燃料电池汽车将走“降本”之路

揭晓时间：2020-02-13 07:48

刚刚步入2020年，燃料电池汽车就释放出诸多起劲的信号。

　　1月5日，海内首批（10辆）氢燃料电池通勤客车在武汉开发区正式交付；1月14日，247台新能源汽车在云南五龙汽车有限公司下线；1月20日，山东潍坊100台氢燃料公交车采购中标，妄想于年内正式上线运营……

　　燃料电池汽车以其高效率和零排放等优势，备受海内外追捧。中国电动汽车百人会副秘书长王贺武就曾展望，2025年我国氢能燃料电池汽车有望实现5万~10万辆的规模；2030年我国将实现百万辆级别的氢能燃料电池汽车在路上行驶；2050年氢能燃料电池汽车能够和纯电动汽车配合实现汽车的零排放，即移动端的零排放。

　　站在“风口”上的燃料电池汽车，热度攀升的背后还需怎样的冷思索？“十四五”又该怎样实现更大的跨越？《中国科学报》就此采访了中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员衣宝廉。

　　氢燃料电池是理想的选择

　　《中国科学报》：相比纯电动汽车，燃料电池汽车有何优势？

　　衣宝廉：以氢燃料电池为动力的燃料电池车与锂离子电池车相比，具有续驶里程长、清静等优势。氢燃料电池比能量高达0.5~1.0Wh/Kg，且燃料氢和电堆是脱离的，因此纵然电池的膜破损，只要将氢切断，就不会爆发燃烧和爆炸。别的，氢燃料加注方法与燃油车加油类似——加注时间短，特殊适用于重载、远程运输车、大客车和种种商用车。若接纳可再生能源制氢，还可做到零排放。

　　《中国科学报》：《中国氢能源及燃料电池工业生长研究报告》指出，未来氢在我国终端能源系统占比至少将达10%，您怎样看待氢燃料电池汽车未来生长远景？

　　衣宝廉：人类生涯、生产所用的化石燃料，从煤、石油到自然气，是一个逐步减碳的历程。而氢是零碳燃料，用氢取代化石燃料是理想的选择。但氢需要用其它能源制取，用可再生能源，如水能、风能、太阳能等制氢是最佳选择。近年来，由于实验二氧化碳减排，控制本世纪温升在2℃以内，可再生能源的高速生长与燃料电池和燃料电池车手艺的前进，将鼎力大举增进氢能的生长。

　　《中国科学报》：“氢能源”虽然是备受期待的一种新能源汽车计划，但现在我国在制氢、储氢、运氢等环节并不完善，对此您以为该怎样解决？

　　衣宝廉：氢气的密度最低，以是它的体积比能量最小，导致氢的储运是生长氢能的最浩劫题。海内应生长和树模液氢和管道运输氢，同时研究用有机化合物加脱氢的步伐（如甲基环己烷脱氢和甲苯加氢）储运氢，使用石油运输的装备与履历。

　　要想尽快生长氢能和提高氢能能源占比，最有用的步伐是鼎力大举生长西南水电、西冬风电，将不上电网的电力直接用于电解水制氢，再将氢送入管网，与自然气混淆送给用户。现在，国际上自然气管网可混入5%~20%的氢气，镌汰了自然气的入口。别的，建设海优势电，直接电解海水制氢，并运送至自然气管网，也是一个主要偏向。

　　氢的爆炸限很宽，起爆能量很低，因此也是一种易燃、易爆气体。但氢与自然气和石油相比，极宜检测，因此要研发稳固、可靠、廉价的氢传感器，确保用氢清静。

　　“十三五”仍存本钱压力

　　《中国科学报》：“十三五”时代，燃料电池汽车都取得了哪些要害突破？

　　衣宝廉：经由北京奥运会23辆燃料电池车、上海世博会196辆燃料电池车等树模运行，已经证实燃料电池车手艺可行。“十三五”时代，加氢站建设被写入2019年政府事情报告，极大勉励了燃料电池车的研发和树模。

　　第一，2018年由国家能源集团牵头建设了中国氢能同盟，为我国氢能与燃料电池的生长坚定了信心，并给予了手艺和资金的支持。

　　第二，2019年燃料电池车的销量已达2737辆，我国燃料电池车的保有量已达五千多辆，仅次于美国，占天下第二位。海内树模运行的燃料电池车以大客车和商用车为主，适于施展燃料电池车的优势，已引起国际汽车界的重视。

　　第三，由于大规模燃料电池车的商业化树模，建设了车用燃料电池的要害质料和部件市场，海内要害质料和部件的生产企业逐渐增添，并最先批量生产双极板、膜电极三合一（MEA）、电催化剂、质子交流膜、空压机和高压储氢瓶等，进一步降低燃料电池车本钱。

　　第四，加氢站的建设速率加速，由“十三五”初期的十几座到2019年建成38座、投运46座，要害部件如氢气压缩机、加氢机等也最先研制和试用，国产化提速。

　　第五，由于国家、地方政府和企业的鼎力大举支持，并介入燃料电池车的研发与商业化树模运行，吸引了国际从事燃料电池车研发企业进入中国，增进了海内燃料电池车的商业化树模运行。

　　《中国科学报》：开发燃料电池汽车还保存哪些手艺性挑战？该怎样应对？

　　衣宝廉：由于燃料电池发念头本钱较高，导致燃料电池车价钱是燃油车的2~3倍，是锂离子电池车的2倍左右。别的，氢的制备、输运用度高也导致其运行本钱高，加氢站的建设用度也远高于充电站和加油站的建设用度。

　　因此，开发燃料电池车首先就要降低燃料电池车的本钱。为实现这一目的，一是要加速批量生产工艺的研发；二是企业家介入建设生产线举行试生产；三是地方政府支持，举行大规模的燃料电池车商业化树模。

　　其次，在确保电堆可靠性与耐久性的条件下，大幅度提高电堆的比功率。降低要害部件如空压机、DC/DC、氢气循还泵、阀件等本钱，实现批量生产。

　　降低氢气本钱的要害是选择副产氢富厚或可再生能源富厚的地区举行燃料电池车树模，鼎力大举生长离网的风电、水电和太阳能发电，直接电解水制氢，降低制氢和运输本钱。而降低加氢站建设本钱，就需要实现氢气压缩机和储氢瓶的国产化。

　　“十四五”需强化应用基础研究

　　《中国科学报》：关于下一个五年妄想，燃料电池汽车在手艺研发上应该怎样安排？

　　衣宝廉：要增强燃料电池要害质料与部件的基础研究。在电催化剂、交流膜、流场和膜电极三合一结构与制备方面能有立异性的发明，为制备高比功率电堆提供指导和手艺基础。

　　要增强应用基础研究�？⒑退⑿氯剂系绯匾χ柿嫌氩考呐可ひ�，提高产品的质量和降低本钱，用于组装高比功率电堆和电池系统。

　　要研发天下一流的高比功率电堆和电池系统，电堆体积比功率抵达5Kw/L，寿命抵达2万~3万小时。另外，还要提高客车与商用车性价比，研发燃料电池乘用车，性能靠近或抵达国际一流水平。

　　《中国科学报》：关于推动燃料电池汽车的工业化历程，“十四五”时代在政策上还需做出哪些调解？

　　衣宝廉：燃料电池车现在竞争力不强，需要政府帮助。但政府津贴不要所有补到整车单位，要对要害质料与零部件企业给予津贴，勉励降低要害质料与部件的售价，逐步提高津贴标准，是否给予津贴以检测数据为准。

　　建议国家建设第三方自力的检测单位，与标准委员会一起，建设要害质料与部件和电堆与系统的寿命快速测定要领。

　　另外，还建议氢能自力设立专项，以可再生能源制氢为主，目的是取代自然气，镌汰自然气入口。同时，研发海水电解制氢，为生长海优势电制氢涤讪基础。（■本报记者崔雪芹李惠钰）

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